下列不属于金属基复合材料的主要性能特点包括()。
下列不属于金属基复合材料的主要性能特点包括()。
A 、耐腐性
B 、耐热性
C 、高比模量
D 、高比强度
参考答案:
【正确答案:A】
金属复合材料有哪些种类 有什么性能特点?
金属复合材料是我们生活中最常见的,它主要是使用复合技术把多种化学性能和力学性能不同的几种金属在界面上来进行冶金结合从而形成非性能比较好的复合材料。它大大的改善单一金属的性能,例如金属复合材料具有非常好的热膨胀性能,强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等都是非常好的。但是很少人对金属复合材料了解的,那么接下来小编就给大家说说有关金属复合材料。
金属复合材料有哪些种类
金属复合材料,是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料,其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能,因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等工业领域。
按基体分类:
(1)铝基复合材料
(2)镍基复合树树
(3)钛基复合材料
按增强体分类
(1)颗粒增强复合材料
(2)层状复合材料
(3)纤维增强复合材料
金属基复合材料的性能特点
(1)高比强度、高比模量
由于在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的纤维、晶须、颗粒等增强物,明显提高了复合材料的比强度和比模量,特别是高性能连续纤维。如密度只有1.85 g/cm3的碳纤维的最高强度可达7 000 MPa,比铝合金强度高出10倍以上,石墨纤维的最高模量可达900 GPa,硼纤维、碳化硅纤维密度为2.5~3.4 g/cm3,强度为3 000—4 500 MPa,模量为350—450 GPa。加入30%-50%的高性能纤维作为复合材料的主要承载体,复合材料的比强度、比模量成倍地高于基体合金的比强度和比模量。用高比强度、高比模量复合材料制成的构件质量轻、刚性好、强度高,足航大、航空技术领域中理想的结构材料。
(2)导热性能好
金属基复合材料中的金属基体占有很高的体积分数,一般在60%以上,因此仍保持金属所特有的良好的导热性和导电性。良好的导热性可以有效她传热,减少构件受热后产生的温度梯度,并能迅速散热,这对尺寸稳定性要求高的构件和高集成度的电子器件而言尤为重要,还可以防止飞行器构件静电聚集问题的产生。
在金属基复合材料中采用高导热性的增强物还可以进一步提高金属基复合材料的热导率,使复合材料的热导率比纯金属基体还高。为了解决高集成度电子器件的散热问题,现已研究成功的超高模量石墨纤维,金刚石纤维,金刚石颗粒增强铝基、铜基复合材料的热导率比纯铝、纯铜还高,用它们制成的集成电路底板和封装件可有效迅速地把热量散去,提高了集成电路的可靠性。
(3)线膨胀系数小,尺寸稳定性好
金属基复合材料中所用的增强体均具有很小的线膨胀系数,且有很高的弹性模量,特别是超高模量的石墨纤维具有负的线膨胀系数加入相当含量的增强物不仅可大幅度提高材料的强度和模量,也使线膨胀系数明显下降,并通过调整增强物的含量可获得不同的线膨胀系数,以满足各种工况的要求。例如石墨纤维增强镁基复合材料,当石墨纤维含量达到48%时,复合材料的线膨胀系数为零,即在温度变化时这种复合材料不发生热变形,这对人造卫星构件特别重要。
金属复合材料是把好几种化学性能,物理性能不一样的金属通过冶金技术从而制作成一种新型的金属材料,它具有非常好的强度,韧性也非常好,除此以外复合金属材料的膨胀性能也是非常棒的,所以很多领域都在使用金属复合材料。例如石油行业、化工行业、船舶行业、冶金行业、矿山行业、机械制造行业、电力行业、水利行业、交通行业、环保行业、压力容器制造行业、食品行业、酿造行业、制药行业等等都在使用金属复合材料。
金属基复合材料的性能有什么特点,其应用如何
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到热膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合, 使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
复合材料主要有哪些性能特点
复合材料主要有改善材料强度、外观等性能的特点。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用,代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:
①纤维增强复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
免责声明:本站发布的教育资讯(图片、视频和文字)以本站原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场。
如果本文侵犯了您的权益,请联系底部站长邮箱进行举报反馈,一经查实,我们将在第一时间处理,感谢您对本站的关注!
新励学网教育平台
海量全面 · 详细解读 · 快捷可靠
累积科普文章数:18,862,126篇